Laboratório de Partículas Elementares (LAPE)

Professor responsável: Murilo Santana Rangel

Linhas de Pesquisa: Física experimental de altas energias

Localização: SALA 244

Página externa: http://lape.if.ufrj.br/

O LAPE (Laboratório de Física de Partículas do IF-UFRJ) foi criado em 1993 e desde então vem desenvolvendo trabalho de pesquisa na área de Física de Altas Energias, participando de colaborações internacionais. Atualmente o LAPE é membro da colaboração LHCb no CERN. O LAPE se tornou membro da colaboração em 1998, participando de todas as etapas de preparação do experimento, que começou a tomar dados em 2009 e está atualmente no Run 3. Os principais objetivos do experimento LHCb são a busca por grandes diferenças entre matéria e anti-matéria e o estudo de decaimentos raros das partículas que contêm os quarks bottom e charm. Nós do LAPE trabalhamos em análise de dados na física de B, charme e física frontal, desenvolvimento de detectores e de software.
O laboratório é composto atualmente por 11 professores pesquisadores, e conta com alguns alunos de pós-graduação e iniciação científica.
Técnicas experimentais: 
O LAPE trabalha no desenvolvimento de sensores de silício de alta granularidade para o detector VELO do experimento LHCb Upgrade 2, projetados para suportar fluências de radiação extremas. As técnicas experimentais incluem medições com laser pulsado e testes em feixes de partículas para medir eficiência de coleta de carga. A simulação dos sensores é feita com o framework Garfield++, permitindo prever o comportamento do sensor. Os resultados simulados guiam diretamente o design das novas estruturas de sensores.
Por fim, o laboratório trabalha na aquisição e reconstrução de dados em tempo real usando GPUs, no contexto do trigger totalmente em software do LHCb (framework Allen). A taxa de 40 MHz de colisões do Upgrade 2 exige algoritmos de reconstrução de trajetórias implementados em CUDA com baixa latência. O trabalho envolve otimização do Allen considerando perdas na transferência de dados entre CPU e GPU.